CN108922305A - 一种通过增强现实引导规范操作的引导***及方法 - Google Patents

Abstract

一种通过增强现实引导规范操作的引导***及方法。包括以下步骤：在生产岗位上架设引导***；按照日常生产过程中设备、零件的放置位置对设备进行校准；准备日常生产过程中使用到的设备、零件素材，包括文本、视频、声音、三维动画等；引导***中按照日常生产过程中的规范、步骤、顺序等生产要求制作整个生产流程；引导***自动将S4步骤中的生产流程投影到操作台上，并按照生产流程将每一步中需要使用到的零件投影到工作台上；工作人员按照生产规范、步骤、顺序开始工作，引导***自动检测工作人员的每一步操作，如果工作人员生产过程中的某一步拿错零件，或者漏掉某一步，引导***都会通过警示、声音、文字或动画等方式提示工作人员操作错误。

Description

一种通过增强现实引导规范操作的引导***及方法

技术领域

本发明涉及AR(增强现实)、工业制造、设备组装、维修、训练等技术领域，具体涉及一种通过增强现实引导规范操作的引导***及方法。

背景技术

增强现实技术，它是一种将真实世界信息和虚拟世界信息“无缝”集成的新技术，是把原本在现实世界的一定时间空间范围内很难体验到的实体信息(视觉信息,声音,味道,触觉等),通过电脑等科学技术，模拟仿真后再叠加，将虚拟的信息应用到真实世界，被人类感官所感知，从而达到超越现实的感官体验。真实的环境和虚拟的物体实时地叠加到了同一个画面或空间同时存在。

增强现实技术，不仅展现了真实世界的信息,而且将虚拟的信息同时显示出来，两种信息相互补充、叠加。在视觉化的增强现实中，用户利用头盔显示器，把真实世界与电脑图形多重合成在一起，便可以看到真实的世界围绕着它。

增强现实技术包含了多媒体、三维建模、实时视频显示及控制、多传感器融合、实时跟踪及注册、场景融合等新技术与新手段。增强现实提供了在一般情况下，不同于人类可以感知的信息。

目前在很多领域的很多工作中都需要按照一定的规范、步骤、顺序来完成一些工作，很多时候很多人因为记不住这些规范、步骤或顺序而必须停下手中的工作来翻阅操作手册，待查明正确的规范、步骤或顺序之后再回到工作岗位继续停下来的工作。也有一部分人因为种种原因不能按要求完成任务，又因为缺乏纠正措施，而导致新生产的设备往往要到最后的检测环节才会被发现有质量问题，然后再把设备返厂重新制造或组装，这个过程往往要浪费大量时间、人力、财力、物力。因此，现有的生产过程中急需一种能引导工作人员按照一定的规范、步骤、顺序，而且带有纠正功能的方法来引导工作人员工作，提高工作效率和质量。

发明内容

本发明的目的在于提供一种通过AR的方式引导单人或多人按照一定的规范、步骤、顺序完成某一项任务的引导***及方法，从而解决现有技术中存在的前述问题。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种通过增强现实引导规范操作的方法，包括如下步骤：

S1，在生产岗位上架设引导***；

S2，按照日常生产过程中设备、零件的放置位置对设备进行校准；

S3，准备日常生产过程中使用到的设备、零件素材，包括文本、视频、声音、二维动画，三维动画等；

S4，所述引导***中按照日常生产过程中的规范、步骤、顺序等生产要求制作整个生产流程；

S5，所述引导***自动将S4步骤中的生产流程投影到操作台上，并按照生产流程将每一步中需要使用到的零件投影到工作台上；

S6，工作人员按照生产规范、步骤、顺序开始工作，所述引导***自动检测工作人员的每一步操作，如果工作人员生产过程中的某一步拿错零件，或者漏掉某一步，所述引导***都会通过警示、声音、文字或动画提示工作人员操作错误。

一种通过增强现实引导规范操作的引导***，包括工作站、工作台、投影仪和检测传感器，其特征在于，包括如下流程：

所述工作站通过进行程序编程来操作***的使用，

所述工作站与所述投影仪相连，使所述工作站的程序能够通过投影仪进行投影到所述工作台上；

所述工作站与所述检测传感器相连，通过所述工作站中的程序控制所述检测传感器对***所需的工具、元素进行校准识别。

所述投影仪与检测传感器的数量可以为单个也可以为多个。

所述引导***还包括踏脚板。

所述踏脚板与所述工作站相连，用来操作指挥引导***下一步骤的进行。

所述踏脚板可以为单个或多个。

本发明通过拖拽、绘制等方式将生产流程完整且准确的制作出来，然后通过投影的方式，将整个生产流程投影到工作台上，并按照生产流程将每一步中需要使用到的零件投影到工作台上，提示工作人员每一步该做什么操作，该用什么零件，零件该放置到什么位置、该怎么放置。工作人员在生产过程中按照自己平日的工作习惯进行生产工作，工作人员的每一步操作，拿的每个零件都会被该发明中的***检测到，如果工作人员生产过程中的某一步拿错零件，或者漏掉某一步***都会通过警示，或者声音，或者文字，或者动画提示工作人员操作错误，并且会现实出正确的操作，这将大大提高工作人的工作效率和质量，节省大量时间、人力、财力、物力。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

其中，1工作站，2投影仪，3检测传感器，4工作区域，5工作台。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示的一种通过增强现实引导规范操作的方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1，在生产岗位上架设引导***；

S2，按照日常生产过程中设备、零件的放置位置对设备进行校准；

S3，准备日常生产过程中使用到的设备、零件素材，包括文本、视频、声音、二维动画，三维动画等；

S4，所述引导***中按照日常生产过程中的规范、步骤、顺序等生产要求制作整个生产流程；

S5，所述引导***自动将S4步骤中的生产流程投影到操作台上，并按照生产流程将每一步中需要使用到的零件投影到工作台上；

S6，工作人员按照生产规范、步骤、顺序开始工作，所述引导***自动检测工作人员的每一步操作，如果工作人员生产过程中的某一步拿错零件，或者漏掉某一步，所述引导***都会通过警示、声音、文字或动画提示工作人员操作错误。

本引导***中的核心设备包括工作站1、投影仪2、检测传感器3、工作台5。

工作站1通过进行程序编程来操作***的使用，

工作站1与投影仪2相连，使工作站1的程序能够通过投影仪2进行投影到工作台5上；

工作站1与检测传感器3相连，通过工作站1中的程序控制所述检测传感器3对***所需的工具、元素进行校准识别。

引导***还包括踏脚板。踏脚板与工作站1相连，用来操作指挥引导***下一步骤的进行。

投影仪2、检测传感器3和脚踏板的数量可以为单个也可以为多个

其中，检测传感器3可以是摄像头、kinect、红外传感器等，其数量可以是以一个或多个。

实施例1：模拟生产场景为汽车车门的组装，检测传感器3为红外传感器。

具体可以按照如下步骤在AR环境中引导工作人员按照工作规范、步骤、顺序完成汽车组装的任务：

S1，在生产岗位上架设该专利设备；

S2，定位校准，按照日常生产过程中设备、零件的放置位置对该专利设备进行校准；

S3，准备日常生产过程组装汽车车门的过程中使用到的设备、零件素材，包括文本、视频、声音、二维动画，三维动画等；

S4，在该发明的引导***中按照日常生产过程中的规范、步骤、顺序等生产要求制作整个生产流程，并且设置定时器和预警时间；

S5，运行该发明的引导***，***自动将汽车车门将上一步中的生产流程投影到操作台上，并按照生产流程以文本、视频、声音、二维动画，三维动画的方式将每一步的操作和要使用到的零件投影到工作台5上；

S6，工作人员按照生产规范、步骤、顺序还开始组装汽车车门，该发明中的红外检测传感器3会自动检测工作人员的每一步操作，如果工作人员生产过程中的某一步拿错零件，或者漏掉某一步***都会通过警示，或者声音，或者文字，或者动画提示工作人员操作错误。在安装汽车车门的过程中，***会准确记录工作人员每一个步骤的操作时间，当该时间到达***设置的预警时间是，***会发出警示，提示工作人员即将超出预定时间。

通过采用本发明公开的上述技术方案，得到了如下有益的效果：本发明实施例提供的在增强现实引导下完成任务的方法，通过在***中编辑的一套完整的组装汽车车门的工作流程，***将这一套流程投影到工作台上，工作人员按照流程一步一步完成车门组装工组，如果工作人员在工作过程中因一时疏忽拿错某一个工具或一个零件，***会自动发出警示，告诉工作人员操作错误或者零件错误，然后工作人员按照***提示进行正确的操作或者拿起正确的零件。

实施例2：模拟生产场景为汽车车门的拆卸

第一步，把车门拆卸过程分解为详细的步骤。

第二步，准备好拆卸过程中使用工具、所有车门零部件的图片，例如：梅花螺丝刀、十字螺丝刀和扳手等工具图片，以及车门玻璃、车门挡板、车门螺丝和把手等车门零部件图片。

第三步，利用准备好的图片元素通过软件编辑车门拆卸的正确步骤，例如：先取下玻璃起降器的面板，一般玻璃起降器的面板采用卡扣式固定，慢慢把面板撬出来就可以了；然后将控制线拔下，注意不要损坏线路；然后卸掉车门扶手旁边的固定螺丝，把车门扶手拆卸；车门扶手拆卸后，撬下门板开关的固定面板，注意用力要轻，避免损坏内饰；将这些拆卸完毕后，开始拆卸车门，因为门板的固定是用锁扣固定的，所以边缘都有锁扣，把锁扣慢慢撬开，将门板撬下来之后要将固定锁扣放好，放置锁扣弄丢，然后把内饰版面的接线插口拔下，车门的拆卸完毕。

第四步，利用检测传感器3对实物工具及车门零部件进行校准识别，识别完成后接着可以让操作者开始拆卸车门。

第五步，***软件利用投影仪将正确的步骤事先投放在工作台上，操作者按照操作台正确步骤进行操作。

第六步，

①选择工具，例如：首先用平口螺丝刀对准拉手中缝撬开，***会提示操作者第一步是选取平口螺丝刀，如果操作者选取的不是平口螺丝刀，那么***将会以声音或者图片的形式进行报错，直到操作者选取正确的工具为止；

②第二步是用平口螺丝刀对准拉手中缝撬开，取下把手，需要使用梅花螺丝刀取下把手，接下来***会提示操作者对准拉手撬开，选取梅花螺丝刀，利用螺丝刀在对应的孔位进行拆卸螺丝，取下把手，操作人员需根据步骤操作，如果选取工具错误，或者孔位螺丝拆卸错误，***都将进行报错，直到操作者操作正确为止。

③第三步是取下把手后，取下装饰板，***会提示操作者哪个孔位需要拆卸螺丝并且使用什么样的工具，操作者根据提示操作，选取正确的工具以及正确的拆卸螺丝，完成拆卸装饰板。

④第四步是取下门板，在取下门板前，***会根据事先设定好的步骤提示操作者需要拔取车锁的电源插座，如果操作者没有拔取插锁电源插座，直接拆卸螺丝取下门板，***将会提示报错，操作者按照正确步骤操作一步一步直到完成车门拆卸。

该软件是以强大的逻辑编辑能力为基础，运用外界传感器识别，从而达到对编辑出来的过程在实际操作中进行纠错识别，编辑可以选择图片、声音、文字为元素，对元素进行设置运动路径、旋转以及自转方式，完成编辑。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种通过增强现实引导规范操作的方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1，在生产岗位上架设引导***；

S2，按照日常生产过程中设备、零件的放置位置对设备进行校准；

S3，准备日常生产过程中使用到的设备、零件素材，包括文本、视频、声音、二维动画，三维动画等；

S4，所述引导***中按照日常生产过程中的规范、步骤、顺序等生产要求制作整个生产流程；

S5，所述引导***自动将S4步骤中的生产流程投影到操作台上，并按照生产流程将每一步中需要使用到的零件投影到工作台上；

S6，工作人员按照生产规范、步骤、顺序开始工作，所述引导***自动检测工作人员的每一步操作，如果工作人员生产过程中的某一步拿错零件，或者漏掉某一步，所述引导***都会通过警示、声音、文字或动画提示工作人员操作错误。

2.一种通过增强现实引导规范操作的引导***，包括工作站、工作台、投影仪和检测传感器，其特征在于，包括如下流程：

所述工作站通过进行程序编程来操作***的使用，

所述工作站与所述投影仪相连，使所述工作站的程序能够通过投影仪进行投影到所述工作台上；

所述工作站与所述检测传感器相连，通过所述工作站中的程序控制所述检测传感器对***所需的工具、元素进行校准识别。

3.根据权利要求2所述的一种通过增强现实引导规范操作的引导***，其特征在于，所述投影仪与检测传感器的数量可以为单个也可以为多个。

4.根据权利要求2所述的一种通过增强现实引导规范操作的引导***，其特征在于，所述引导***还包括踏脚板。

5.根据权利要求4所述的一种通过增强现实引导规范操作的引导***，其特征在于，所述踏脚板与所述工作站相连，用来操作指挥引导***下一步骤的进行。

6.根据权利要求4所述的一种通过增强现实引导规范操作的引导***，其特征在于，所述踏脚板可以为单个或多个。